微生物變化與無脊椎動物集群滅絕有密切關(guān)系,顯生宙全球最大生物滅絕期間至少存在兩次生物危機(jī),。中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)青年學(xué)者謝樹成教授、殷鴻福院士等與英國學(xué)者合作,,通過對我國浙江長興煤山二疊紀(jì)—三疊紀(jì)界線剖面分子化石的研究,,揭示了這一重大發(fā)現(xiàn),并將研究成果發(fā)表在《自然》雜志上,。
我國浙江長興煤山D剖面已成為全球二疊紀(jì)—三疊紀(jì)界線層型剖面和點(diǎn)(GSSP),,俗稱“金釘子”,是研究與顯生宙生物滅絕事件有關(guān)的地質(zhì)科學(xué)問題的關(guān)鍵剖面,。長期以來,,有關(guān)對該界線生物集群滅絕的認(rèn)識,主要來自于地層中保存下來的大化石和微體化石記錄,,而且主要著重于海洋無脊椎動物,,但這僅涉及到生態(tài)系統(tǒng)比較小的一部分。有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者(特別是藻類,、藍(lán)細(xì)菌等)和分解者(菌類)的工作比較薄弱,,難以對當(dāng)時整個生態(tài)系統(tǒng)的危機(jī)做出回答。
謝樹成等利用氣相色譜,、氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀等有機(jī)地球化學(xué)手段,,對該界線附近的分子化石進(jìn)行了研究,檢測出一系列具有明確生物學(xué)意義的有機(jī)分子,。其中一類有機(jī)化合物是2-甲基藿烷,,這類化合物是海洋食物鏈底層藍(lán)細(xì)菌的標(biāo)志化合物,根據(jù)這類化合物的變化可以揭示當(dāng)時海洋中藍(lán)細(xì)菌的變化情況,。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),,該界線至少存在兩次藍(lán)細(xì)菌的劇烈變化。
為了進(jìn)一步了解藍(lán)細(xì)菌變化與無脊椎動物集群滅絕之間的關(guān)系,,謝樹成等根據(jù)該界線附近每個層位動物化石種的分布情況,,算出對應(yīng)層位無脊椎動物的滅絕率。計算結(jié)果顯示,,動物滅絕高峰與反映藍(lán)細(xì)菌變化的2-甲基藿烷指數(shù)在地層上有很好的耦合關(guān)系,,這種耦合關(guān)系反映了微生物和動物對災(zāi)變事件的共同響應(yīng),這種災(zāi)變事件導(dǎo)致了動物的集群滅絕和隨后生態(tài)系統(tǒng)的變化,。
據(jù)謝樹成介紹,,該研究工作為進(jìn)一步研究與動物集群滅絕相伴的異常生態(tài)系統(tǒng),特別是為研究食物鏈底層群落生態(tài)提供了一個窗口,。